G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64

G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals

G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver

G01R33/3692—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver involving signal transmission without using electrically conductive connections, e.g. wireless communication or optical communication of the MR signal or an auxiliary signal other than the MR signal

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetresonanztomographie-Vorrichtung mit einem Magnetsystem, das zum Erzeugen eines Gradientenfelds ausgebildet ist, mit einer Lokalspule, die zum Empfangen eines Magnetresonanzsignals ausgebildet ist, und mit einem Lokalisierungssystem, das zum Lokalisieren der Lokalspule ausgebildet ist. The invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus having a magnet system which is adapted to generate a gradient field, a local coil which is adapted to receive a magnetic resonance signal, and with a localization system, which is designed to locate the local coil.Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Lokalisieren einer Lokalspule in einer solchen Magnetresonanztomographie-Vorrichtung sowie eine dazu geeignet ausgebildete Lokalspule. Moreover, the invention relates to a method for locating a local coil in such a magnetic resonance imaging apparatus as well as a suitable trained local coil.

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Bei der Magnetresonanztomographie, auch kurz MRT oder Kernspintomographie genannt, handelt es sich um eine inzwischen weit verbreitete Technik zur Akquisition von Bildern vom Körperinneren eines lebenden Untersuchungsobjekts. In magnetic resonance imaging, also briefly MRI or magnetic resonance imaging called, is a now widely used technique for acquiring images of the body interior of a living examination subject.Um mit diesem Verfahren ein Bild zu gewinnen, dh eine Magnetresonanzaufnahme eines Untersuchungsobjekts zu erzeugen, muss zunächst der Körper bzw. der zu untersuchende Körperteil des Patienten einem möglichst homogenen statischen Grundmagnetfeld ausgesetzt werden, welches von einem Grundfeldmagneten des Magnetsystems der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung erzeugt wird. In order to obtain an image with this method, that is, to produce a magnetic resonance imaging an object under examination, at first the body or to be examined part of the patient must be exposed to a homogeneous static basic magnetic field which is generated by a basic field magnet of the magnetic system of the magnetic resonance imaging apparatus.Diesem Grundmagnetfeld werden während der Aufnahme der Magnetresonanzbilder schnell geschaltete Gradientenfelder zur Ortskodierung überlagert, die von sogenannten Gradientenspulen des Magnetsystems erzeugt werden. This is why the magnetic field are superimposed during recording the magnetic resonance images rapidly switched gradient fields for spatial encoding that are produced by so-called gradient coils of the magnet system.Außerdem werden mit einer Hochfrequenzantenne der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung HF-Pulse einer definierten Feldstärke in das Untersuchungsvolumen eingestrahlt, in dem sich das Untersuchungsobjekt befindet. In addition, a defined field strength are radiated into the examination volume with a radio-frequency antenna of the magnetic resonance imaging apparatus RF pulses, in which the examination object is located.Hierzu weist die Magnetresonanztomographie-Vorrichtung üblicherweise eine fest eingebaute Hochfrequenzantenne, die sogenannte Ganzkörperspule, auf. To this end, the magnetic resonance imaging device usually has a fixed high-frequency antenna, the so-called whole-body coil.Mittels dieser HF-Pulse werden die Kernseins der Atome im Untersuchungsobjekt derart angeregt, dass sie um einen sogenannten ”Anregungsflipwinkel” aus ihrer Gleichgewichtslage, welche parallel zum Grundmagnetfeld verläuft, ausgelenkt werden. By means of these RF pulses are excited nuclear spins of the atoms in the object to be examined such that they are deflected by a so-called "excitation flip" from its equilibrium position, which runs parallel to the basic magnetic field.Die Kernseins präzedieren dann um die Richtung des Grundmagnetfelds. The nuclear spins then precess around the direction of the basic magnetic field.Die dadurch erzeugten Magnetresonanzsignale werden meist von einer nicht ortsfesten Lokalspule erfasst und einer weiteren Verarbeitung zugänglich gemacht. The magnetic resonance signals thus generated are usually detected by a non-stationary local coil and made available for further processing.Die Lokalspule ist dabei möglichst nahe an dem Patienten angeordnet, z. The local coil is arranged as close as possible to the patient, eg.B. auf der Oberfläche das Patienten oder Probanden abgelegt, und weist üblicherweise eine oder mehrere MRT-Antennen bzw. Antennenspulen auf. B. deposited on the surface of the patient or subject, and typically has one or more MRI antennas or antenna coils.Zur weiteren Verarbeitung der erfassten Magnetresonanzsignale ist es sinnvoll, die Position der Lokalspule möglichst genau zu kennen. For further processing of the acquired magnetic resonance signals, it is useful to know the position of the local coil as closely as possible.

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Da die MRT-Vorrichtung kein A-priori-Wissen über die Lage bzw. Position der nicht ortsfesten Lokalspule auf der Liege bzw. auf dem Patienten hat, muss diese zunächst „gesucht” werden. Since the MRI device has no a priori knowledge about the location or position of the non-stationary local coil on the bed or on the patient, it must be "sought" first.Die Position der Lokalspule im Koordinatensystem der MRT-Vorrichtung wird üblicherweise durch Magnetresonanz-Experimente „gesucht” bzw. bestimmt. The position of the local coil in the coordinate system of the MRI apparatus is usually "wanted" by magnetic resonance experiments or determined.Die dabei eingesetzten Elemente der MRT-Vorrichtung bilden ein Lokalisierungssystem zum Lokalisieren der Lokalspule. The elements used therein the MRI apparatus form a location system for locating the local coil.Dabei wird die Patientenliege mit dem darauf befindlichen Patienten und den nicht ortsfesten, daran angeordneten Lokalspulen innerhalb eines Messraums (Bore) der MRT-Vorrichtung, also innerhalb des Magnetsystems, in verschiedene z-Positionen entlang der Längsrichtung des Messraums gebracht und an den jeweiligen z-Positionen ein Magnetresonanz-Experiment durchgeführt. The patient bed having thereon the patient and the non-stationary, arranged thereon local coils within a measuring space (bore) of the MRI apparatus, that is, within the magnet system, brought into different z-positions along the longitudinal direction of the measurement space, and at the respective z positions performed a magnetic resonance experiment.Aus dem so erhaltenen Übersichts-MRT-Bild lässt sich die Lage bzw. Position der nicht ortsfesten Lokalspulen automatisch innerhalb gewisser Genauigkeitsgrenzen berechnen, wenn ein charakteristisches Antennenprofil der in der Lokalspule enthaltenen MRT-Antenne bekannt ist. From the thus obtained overview MRI image, the position or location of the non-stationary local coils can automatically calculate within certain limits of accuracy when a characteristic profile of the antenna contained in the local coil MRI antenna is known.

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Bei diesem Verfahren zum Lokalisieren der Lokalspule bereiten jedoch Doppeldeutigkeiten Schwierigkeiten, die beispielsweise durch innerhalb einer Lokalspule sehr nahe aneinander lokalisierte MRT-Antennen verursacht sein können. In this method of locating the local coil, however, ambiguity difficulties that may be caused for example by localized very close to each other within a local coil MRI antennas.Zudem ist eine so durchgeführte Lokalisierung problematisch, wenn sich die Lokalspule außerhalb oder am Rand des Homogenitätsvolumens befindet. In addition, a so-executed localization is problematic when the local coil is outside or at the edge of the homogeneity volume.

[0005] [0005]

Zur Lösung dieses Problems könnten beispielsweise auch Verfahren verwendet werden, bei denen die Lokalspule nicht erst mit Hilfe eines Übersichts-MRT-Bildes gesucht werden muss. To solve this problem and methods could be used, for example, where the local coil must not be sought only with the help of an overview MRI image.Bei solchen Verfahren könnten in die Lokalspule integrierte MRT-sichtbare Marker zum Einsatz kommen, die jedoch weitere Probleme verursachen. In such processes in the local coil integrated MRI visible markers could be used, however, cause further problems.Wird nämlich bei einem solchen Marker ebenfalls ein 1H-Kern verwendet, dann wird ein solcher Marker bei der anschließenden Patientenuntersuchung ebenfalls im MRT-Bild sichtbar sein und Artefakte, wie Einfaltungen in den Phasenkodierrichtungen, verursachen. Namely, also uses a 1 H-Nuclear with such a marker, then such a marker in subsequent patient examination also in the MRI image will be visible and artifacts, such as folds, causing the phase coding.Wird demgegenüber ein Marker mit einem anderen Kern wie beispielsweise einem 19F-Kern verwendet, so besteht das Problem, dass die gesamte MRT-Vorrichtung auf der zu diesem Kern korrespondierenden Resonanzfrequenz betrieben werden muss, was jedoch üblicherweise selbst bei frequenzmäßig sehr nahe an dem 1H-Kern gelegene Kernen – wie beispielsweise dem zuvor erwähnten 19F-Kern – nicht ohne weiteren Aufwand der Fall ist. To the contrary, a marker used with a different core such as an 19F-core, so there is the problem that the entire MRI device has to be operated on the corresponding to this nuclear magnetic resonance frequency, but usually even very close in frequency to the 1H- preferred cores core - such as the aforementioned 19F core - is not the case without any further effort.Wieder andere Methoden müssten hinsichtlich ihrer MRT-Kompatibilität adaptiert werden und vielfach wären keine Synergien zwischen autarken Systemen und der MRT-Vorrichtung vorhanden. Still other methods would have in terms of their MRI compatibility be adapted and often no synergy between autonomous systems and the MRI device would be available.

Diese Aufgabe wird zum einen durch eine Magnetresonanztomographie-Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1, zum anderen durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 8 und durch eine Lokalspule gemäß Patentanspruch 15 gelöst. This object is achieved by providing for a magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, on the other hand by a method according to claim 8 and by a local coil according to claim 15 °.

[0008] [0008]

Erfindungsgemäß weist die Magnetresonanztomographie-Vorrichtung ein Lokalisierungssystem auf, das eine Anzahl von Magnetfeldsensoren aufweist, die mit der Lokalspule integriert und zum Erfassen des Gradientenfeldes ausgebildet sind. According to the invention the magnetic resonance imaging apparatus includes a localization system comprising a plurality of magnetic field sensors, which are integrated with the local coil and adapted to detect the gradient field.

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Des Weiteren ist bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Lokalisieren einer Lokalspule vorgesehen, dass das Lokalisieren mit Hilfe einer Anzahl von Magnetfeldsensoren erfolgt, die mit der Lokalspule integriert und zum Erfassen des Gradientenfeldes ausgebildet sind. Furthermore it is provided in an inventive method of locating a local coil, that the locating is carried out with the aid of a number of magnetic field sensors, which are integrated with the local coil and adapted to detect the gradient field.

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Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Lokalspule eine Anzahl von mit der Lokalspule integrierten Magnetfeldsensoren aufweist, die zum Erfassen eines von einem Magnetsystem der Magnetresonanztomographie-Vorrichtung erzeugten Gradientenfeldes ausgebildet sind. Furthermore, the invention provides that a local coil having a number of integrated with the local coil magnetic field sensors which are adapted to detect a gradient field generated by a magnet system of the magnetic resonance imaging apparatus.

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Die Verwendung zumindest eines Magnetfeldsensors ist deshalb von Vorteil, weil direkt von der jeweiligen auf ihn einwirkenden Stärke des magnetischen Feldes auf die Position des Magnetfeldsensors geschlossen werden kann, wenn seine Charakteristik und die Charakteristik des Gradientenfeldes bekannt sind. The use of at least one magnetic field sensor is advantageous because it can be concluded on the position of the magnetic field sensor directly from the respective acting on it strength of the magnetic field when its characteristic and the characteristic of the gradient field are known.Ein solcher Magnetfeldsensor kann beispielsweise an oder in der Lokalspule angeordnet sein oder – mit anderen Worten – in ein Gehäuse der Lokalspule eingebaut oder an dem Gehäuse befestigt sein, was jeweils als „mit der Lokalspule integriert” zu verstehen ist. Such a magnetic field sensor may for example be arranged on or in the local coil or - be incorporated in a housing or the local coil fixed to the housing, which is in each case "integrated with the local coil" to be understood as - in other words.Hinsichtlich der Anzahl der Magnetfeldsensoren sei erwähnt, dass die Erfindung grundsätzlich auch mit einem einzigen Magnetfeldsensor realisierbar ist, sodass auf globale Weise die Position der Lokalspule bestimmbar ist. With regard to the number of magnetic field sensors to be noted that the invention can be implemented in principle with a single magnetic field sensor so that the position of the local coil can be determined in a global manner.Wenn jedoch mehrere Magnetfeldsensoren vorhanden sind, die beispielsweise an verschiedenen Stellen mit der Lokalspule integriert sind, kann eine wesentlich genauere Bestimmung der Position und gegebenenfalls auch eine Bestimmung der Lage oder Orientierung der Lokalspule erreicht werden. However, when a plurality of magnetic field sensors are provided which are integrated, for example at different locations of the local coil, a much more accurate determination of the position and optionally also a determination of the position or orientation of the local coil can be achieved.Bei der vorliegenden Erfindung besteht die Synergie darin, dass als Signalquelle für das mit Hilfe der Magnetfeldsensoren erfassbare Magnetfeld das in der MRT-Vorrichtung bereits vorhandene Magnetsystem verwendet wird und somit ein A-priori-Wissen betreffend die Parameter des damit erzeugten Magnetfelds, insbesondere jedoch des Gradientenfelds und seines Verlaufs, vorliegt. In the present invention, the synergy is that the existing magnet system is used as a signal source for the detectable by means of the magnetic field sensors magnetic field in the MRI apparatus already been used and thus an a priori knowledge concerning the parameters of the magnetic field thus generated, but in particular the gradient field and its gradient is present.Dieses A-priori-Wissen kann vorteilhaft bei der Auswertung der Sensorsignale verwendet werden. This a priori knowledge can be advantageously used in the evaluation of the sensor signals.Insbesondere kann durch die Erfindung weitgehend auf vorhandene Komponenten und Funktionalitäten der MRT-Vorrichtung zurückgegriffen werden, sodass auch auf zusätzliche und gegebenenfalls auch kostspielige Systemtechnologien zur Ortung bzw. Lokalisierung von Markern verzichtet werden kann. In particular, can be largely grasped by the invention on existing components and functions of the MRI device, so that it can also be omitted, and possibly also additional costly system technologies for locating and localization of markers.

Die MRT-Vorrichtung weist sinnvollerweise eine Auswertungseinrichtung auf, die zum Auswerten eines Sensorssignals, das mit Hilfe der Anzahl von Magnetfeldsensoren im Betrieb erzeugt wird, hinsichtlich zumindest einer räumlichen Koordinate ausgebildet ist. The MRI apparatus usefully comprises an evaluation means, with respect to at least adapted for evaluating a sensor signal which is generated by means of the number of magnetic field sensors in the operation of a spatial coordinate.Da primär die z-Komponente des Gradientenfeldes zur Lokalisierung der Lokalspule in z-Richtung relevant ist, könnte die Auswertung einzig und allein darauf ausgerichtet sein. primarily because the z-component of the gradient field to locate the local coil is relevant in the z direction, the evaluation could be unique and focused solely on.Wie jedoch nachfolgend noch erörtert wird, kann es auch von Vorteil sein, wenn weitere Komponenten (z. B. die x- und y-Komponenten) des Gradientenfeldes bei der Auswertung des Sensorsignals berücksichtigt werden, weil dadurch die Genauigkeit der Lokalisierung der Lokalspule verbessert wird. However, as will be discussed below, it can also be advantageous if other components (eg. as the x and y components) of the gradient field to be considered when evaluating the sensor signal, because thereby the accuracy of the localization of the local coil is improved ,

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Zu diesem Zweck kann das Lokalisierungssystem eine Schalteinrichtung aufweisen, die zum zeitlich sequentiellen Einschalten und Ausschalten des Gradientenfeldes jeweils in einer der drei Raumrichtungen ausgebildet ist. To this end, the localization system may comprise a switching means, each of which is adapted to temporally sequential switching on and off of the gradient field in one of the three spatial directions.Dabei wird nacheinander jeweils eine der drei räumlichen Komponenten (x-, y-, und z-Komponente) des Gradientenfeldes eingeschaltet und wieder ausgeschaltet. Is successively in each case one of the three spatial components (x, y, and z component) of the gradient field is switched on and switched off again.Die dabei von dem jeweiligen Magnetfeldsensor gemessenen Magnetfeldänderungen bzw. Absolutwerte des Magnetfelds repräsentieren jeweils die drei Raumkoordinaten des Sensors. The measured by the respective magnetic field sensor or magnetic field changes absolute values ​​of the magnetic field respectively represent the three spatial coordinates of the sensor.Auch in diesem Fall ist eine nicht unerhebliche Synergie erhalten, weil die MRT-Vorrichtung bereits solch eine Schalteinrichtung aufweist, mit der die Gradientenfelder für die Akquisition von Bild- bzw. Rohdaten geschaltet werden. Also in this case a considerable synergy is obtained because the MRI device already has such a switching device with which the gradient fields for the acquisition of image or raw data are switched.Eine solche Schalteinrichtung ist typischerweise ein Bestandteil einer Zentral-Steuerung, welche zumindest einen Computer aufweist, auf dem Software abgearbeitet wird, und entsprechende elektronische Module umfasst, mit deren Hilfe Signale (z. B. Steuersignale oder Empfangssignale) zwischen dem Computer und dem Tomograph bzw. seinem Magnetsystem und/oder der Lokalspule ausgetauscht werden können. Such a switching device may be a component of a central control which comprises at least a computer, is executed on the software, and includes appropriate electronic modules, with the aid of signals (eg. As control signals or reception signals) between the computer and the tomograph or . its magnet system and / or the local coil can be exchanged.Mit Hilfe dieser Zentral-Steuerung ist beispielsweise eine Synchronisierung zwischen den geschalteten Komponenten des Gradientenfeldes und den empfangenen Sensorsignalen bzw. ihrer Verarbeitung realisiert. By means of this central control, a synchronization between the connected components of the gradient field and the received sensor signals and their processing is realized, for example.

[0015] [0015]

Da die Lokalspule nicht immer in einer definierten Orientierung auf oder nahe dem Patienten platziert ist, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Anzahl der Magnetfeldsensoren zum Erfassen von drei Komponenten des Gradientenfeldes ausgebildet sind. Since the local coil is not always placed in a defined orientation on or near the patient, it has proved to be advantageous if the number of magnetic field sensors are adapted to detect three components of the gradient field.Vorzugsweise sind hierzu drei magnetfeldsensitive Sensorelemente so ausgebildet und angeordnet, dass insgesamt drei linear unabhängige Komponenten des Gradientenfeldes erfassbar sind, wobei vorzugsweise von jedem Sensorelement eine der drei orthogonalen Komponenten des Gradientenfeldes messbar ist, dh jeder orthogonalen Komponente des Gradientenfeldes ist mindestens ein Sensorelement zur Messung zugeordnet. Preferably this, three magnetic field-sensitive sensor elements are so constructed and arranged that a total of three linearly independent components of the gradient field are detectable, preferably by each sensor element of the three orthogonal components of the gradient field is measured, that is, each orthogonal component of the gradient field is assigned to at least one sensor element for measuring ,Dabei können beispielsweise drei gleich artig aufgebaute, orthogonal zueinander ausgerichtete magnetfeldsensitive Sensorelemente pro Magnetfeldsensor zur Anwendung kommen, die einen dreidimensionalen Magnetfeldsensor bilden. Three similar structure, orthogonally aligned magnetic field sensitive sensor elements are used per magnetic field sensor, which form a three-dimensional magnetic field sensor may, for example.Mit Hilfe eines solchen dreidimensionalen Magnetfeldsensors und mit Hilfe des statisch z-gerichteten Grundmagnetfeldes lässt sich die z-Komponente des Gradientenfeldes aus den Sensorsignalen der Magnetfeldsensoren herauskalibrieren. With the help of such a three-dimensional magnetic field sensor and using the z-directed static main magnetic field, the z-component of the gradient field from the sensor signals the magnetic field sensors can be calibrated out.Alternativ dazu lässt sich eine Konfiguration zum Erfassen der drei Komponenten des Gradientenfeldes auch durch drei separate Magnetfeldsensoren realisieren, die jeweils ein einziges magnetfeldsensitives Sensorelement aufweisen und wie beschrieben zueinander orthogonal angeordnet sind. Alternatively, can be a configuration for detecting the three components of the gradient field also be realized by three separate magnetic field sensors each having a single magnetic field sensitive sensor element and are arranged orthogonal to each other as described.

3 3ein Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines zum drahtlosen Signalübertragen ausgebildeten Magnetfeldsensors, a schematic diagram of an embodiment of a formed to the wireless signal transmitted magnetic field sensor,

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4 4in Form eines schematischen Ablaufdiagramms ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. in form of a schematic flow chart of a method according to an embodiment of the invention.

Der Computer The computer18 18dient weiterhin der Synchronisation der verschiedenen Abläufe bei der Erfassung und Auswertung der Rohdaten, der Steuerung des Magnetsystems und der Steuerung der Positionierung der Liege further serves the synchronization of the different processes involved in the collection and evaluation of the raw data, the control of the magnet system and the control of the positioning of the deck4 4und weiterer bei der Tomographie üblicher Prozesse, auf die im Detail jedoch nicht näher eingegangen wird, weil sie nicht die Erfindung betreffen. and another in tomography conventional processes, but is not discussed in the detail, because they do not relate to the invention.

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Gemäß einem speziellen Ausführungsbeispiel können die drei Hall-Sensoren die gleiche Orientierung aufweisen, wobei in einer üblichen Orientierung der Lokalspule According to a particular embodiment, the three Hall sensors can have the same orientation, wherein in a normal orientation of the local coil6 6(beispielsweise eine perfekte Ausrichtung in z-Richtung) ihre jeweilige Flächennormale in z-Richtung orientiert ist, sodass die Hall-Sensoren nur die z-Komponente des Gradientenfeldes erfassen. (A perfect alignment in the z direction, for example) its respective surface normal is oriented in the z direction, so that the Hall sensors only detect the z-component of the gradient field.

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Im Betrieb kann es jedoch vorkommen, dass die Lokalspule however, it can occur during operation that the local coil6 6nicht perfekt in z-Richtung orientiert ausgerichtet ist. is not aligned perfectly oriented in the z-direction.Da jedoch nur die z-Komponente der drei Gradientenfelder relevant ist, muss diese gesondert ausgewertet werden. However, since only the z-component of the three gradient fields is relevant, it must be evaluated separately.Um dies zu ermöglichen, ist in einem weiteren Ausführungsbeispiel der Magnetfeldsensor To make this possible, in a further embodiment of the magnetic field sensor8 8thmit Hilfe von drei Sensorelementen (z. B. Hall-Sensoren) realisiert. realized by means of three sensor elements (eg. as Hall sensors).Die drei Sensorelemente sind orthogonal zueinander ausgerichtet und bilden einen dreidimensionalen Magnetfeldsensor The three sensor elements are aligned orthogonal to each other and form a three-dimensional magnetic field sensor8 8th. ,Im Betrieb wird mit Hilfe des dreidimensionalen Magnetfeldsensors In operation, with the aid of the three-dimensional magnetic field sensor,8 8thzusätzlich zu bzw. unabhängig von der zuvor beschriebenen Verwendung der drei Gradientenfelder das mit Hilfe des Magnetsystems erzeugte statische Grundmagnetfeld, das im Homogenitätsvolumen des Mess raums in z-Richtung orientiert ist, zum Herauskalibrieren der z-Komponente der Magnetfeldsensoren in addition to or independently of the previously described use of the three gradient fields, the static basic magnetic field produced by the magnet system, which is oriented in the homogeneity volume of the measurement space in the z direction, for calibrated out of the z-component of magnetic field sensors8 8thbenutzt. used.

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Im Betrieb kann es weiterhin vorkommen, dass zunächst nicht klar ist, ob die Lokalspule it may also occur in the operation that is not initially clear whether the local coil6 6bereits innerhalb eines Homogenitätsvolumens des Magnetsystems lokalisiert ist oder nicht. or is not located already within a homogeneity volume of the magnet system.Somit kann es zu einer Doppeldeutigkeit hinsichtlich der Position der Lokalspule Thus, there may be an ambiguity regarding the position of the local coil6 6kommen, weil sich der Verlauf des Gradientenfeldes außerhalb des Homogenitätsvolumens im Vergleich zu dem Verlauf innerhalb des Homogenitätsvolumens ändert. come because the course of the gradient field outside the homogeneity volume compared to the course changes within the homogeneity volume.In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann diesem Umstand dadurch Rechnung getragen werden, dass bereits beim Einfahren des Patienten In a preferred embodiment, this fact can be taken into account that already the patient during retraction5 5in den Messraum into the measuring space3 3, also wenn die Lokalspule So when the local coil6 6beispielsweise noch außerhalb des Messraums For example, even outside the measuring space3 3, insbesondere jedoch außerhalb des Homogenitätsvolumens ist, mit Magnetfeldmessungen begonnen wird. , But especially outside the homogeneity volume begins with magnetic field measurements.Demnach werden entlang der z-Richtung mehrere Magnetfeldmessungen durchgeführt, wobei die drei Komponenten des Gradientenfeldes mehrfach während der Bewegung der Liege Accordingly, along the z-direction plurality of magnetic field measurements are made, with the three components of the gradient field several times during the movement of the sun4 4entlang der z-Richtung der Reihe nach durchgeschaltet (z. B. sequentiell jeweils ein- und ausgeschaltet) werden. are (sequentially each case be mono- z. B. on and off) along the z-direction sequentially turned on.Durch Auswertung der Sensorsignale S ergibt sich für jeden Magnetfeldsensor By evaluating the sensor signals S results for each magnetic field sensor8 8thin Abhängigkeit von der z-Position der Liege depending on the z-position of the couch4 4, die hinlänglich bekannt ist, ein Funktionsgraph des gemessen Feldverlaufs. Which is well known, a function graph of the measured field gradient.Die erhaltenen Sensorsignale S, die ja das jeweils eingeschaltete Gradientenfeld repräsentieren, lassen sich durch geeignete Anpassungsalgorithmen, wie beispielsweise die Methode der kleinsten quadratischen Abweichungen, auch „least square fitting” genannt, an den a priori analytisch bekannten Verlauf der Gradientenfelder anpassen, woraus die exakte z-Position – z. The sensor signals S obtained, which indeed represent the respective set gradient, can be prepared by suitable adaptation algorithms, such as customization of the method of the smallest square deviations, also called "least squares fitting" to the a priori analytically known course of the gradient fields, resulting in the accurate z position - z.B. die absolute Position im Koordinatensystem der MRT-Vorrichtung For example, the absolute position in the coordinate system of the MRI apparatus1 1oder die relative Position in Bezug auf die bekannte Position der Liege or the relative position with respect to the known position of the sun4 4– der Lokalspule - the local coil6 6ableitbar ist. can be derived.

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Um beim Bestimmen der Position der Lokalspule To determine position of the local coil6 6Probleme mit Uneindeutigkeiten zu vermeiden bzw. zu reduzieren, kann als Hilfestellung auch die Position der Liege To avoid problems with ambiguities or reduce can to assist the position of the sun4 4mit berücksich tigt werden, die ja a priori bekannt ist, weil die Position über den Computer be taken into account with the a priori is well known, because the position on the computer18 18gesteuert wird. is controlled.Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch erwiesen, wenn nicht nur die z-Komponente des Gradientenfeldes, sondern auch die x- und/oder die y-Komponente mit berücksichtigt werden. Especially advantageous has proved, if not only the z-component of the gradient field, but also the x and / or y component to be considered.Diese zusätzlichen Komponenten können sowohl bei Verwendung nur eines einzigen Sensorelements, das eine beliebige Ausrichtung hat und somit der Wirkung dieser Komponenten ausgesetzt ist, als auch bei Verwendung des dreidimensionalen Magnetfeldsensors These additional components may both using only a single sensor element, which has an arbitrary orientation, and thus the effect of these components is subjected, as well as when using the three-dimensional magnetic field sensor,8 8therfasst werden. are detected.Die zusätzlichen Komponenten liefern die fehlende Information, die beim Anpassen (fitten) der Sensorsignale S an den a priori bekannten Verlauf des Gradientenfeldes nötig ist, um eindeutige Ergebnisse betreffend die Position der Lokalspule The additional components provide the missing information, which is necessary in adapting (fit) of the sensor signals S to the a priori known course of the gradient field to clear results concerning the position of the local coil6 6zu erhalten. to obtain.

An dieser Stelle sei erwähnt, dass – wie in der It should be noted that - as in the1 1mit Hilfe der unterbrochenen Trennlinie with the help of the broken dividing line22 22angedeutet ist – bei einer MRT-Vorrichtung is indicated - with an MRI device1 1üblicherweise jene Baugruppen, wie im vorliegenden Fall der Computer usually those assemblies, as in this case, the computer18 18und der MR-Empfänger and the MR receiver19 19und die Schalteinrichtung and the switching means20 20, welche im Betrieb möglichst nicht dem relativ starken Magnetfeld des Tomographen Which in operation possible, not the relatively strong magnetic field of the scanner2 2ausgesetzt sein sollen, von dem Tomographen should be exposed by the scanner2 2räumlich oder baulich getrennt angeordnet sind. are spatially arranged or structurally separate.Im vorliegenden Fall bilden diese Baugruppen In this case, these components form18 18, .19 19und and20 20Bestandteile einer Zentral-Steuerung der MRT-Vorrichtung Components of a central control of the MRI apparatus1 1. ,Auch wenn dies nicht aus der Even though this is not out of1 1ersichtlich ist, sei an dieser Stelle erwähnt, dass der Signalbus is seen to be noted at this point that the signal bus21 21üblicherweise aus unterschiedlichen voneinander abgeschirmten Leitungen besteht kann. can usually consists of different from each other shielded cables.

Mit Hilfe der zuvor beschriebenen strukturellen Maßnahmen lässt sich im Betrieb der MRT-Vorrichtung By means of the structural solutions described above can be during operation of the MRI apparatus1 1ein erfindungsgemäßes Verfahren abarbeiten bzw. durchführen, bei dem das Lokalisieren der Lokalspule a method of the invention execute or carry out, in which the locating of the local coil6 6mit Hilfe einer Anzahl von Magnetfeldsensoren with the help of a number of magnetic field sensors8 8therfolgt, die mit der Lokalspule takes place, with the local coil6 6integriert und zum Erfassen des Gradientenfeldes ausgebildet sind. are integrated and adapted to detect the gradient field.Dabei wird das mit Hilfe der Magnetfeldsensoren Here is with the help of magnetic field sensors8 8therzeugte Sensorsignal S hinsichtlich der z-Koordinate ausgewertet, wobei zwecks Erzeugung des Sensorsignals S das Gradientenfeld sequentiell in jeweils einer der drei Raumrichtungen ein- und ausgeschaltet wird. generated sensor signal S evaluated with respect to the z-coordinate, with the purpose of generating the sensor signal S to switch the gradient field sequentially in each of the three spatial directions and off.

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Dieses Verfahren ist stark schematisiert in This process is highly schematic in4 4dargestellt und beginnt in einem Block I mit dem Einschalten (Aktivieren) der Magnetfeldsensoren illustrated and begins at block I with the power-on (activation) of the magnetic field sensors8 8th. ,In einem Block II wird das Gradientenfeld in x-Richtung ein- bzw. ausgeschaltet und das im eingeschalteten Zustand erhaltene Sensorsignal S an das Auswertungsmodul In block II the gradient field is switched on or off in the x-direction and the sensor signal obtained in the on state S to the evaluation module17 17übermittelt. transmitted.Danach wird bei einem Block III das Gradientenfeld in y-Richtung ein- bzw. ausgeschaltet und das im eingeschalteten Zustand erhaltene Sensorsignal S an das Auswertungsmodul Thereafter, the gradient field is switched on or off in the y direction at a block III, and the sensor signal obtained in the on state S to the evaluation module17 17übermittelt. transmitted.In Analogie dazu wird letztendlich bei einem Block IV das Gradientenfeld in z-Richtung ein- bzw. ausgeschaltet und das im eingeschalteten Zustand erhaltene Sensorsignal S an das Auswertungsmodul By analogy, the gradient field is switched on or off in z-direction and, ultimately, at block IV the resultant on-state sensor signal S to the evaluation module17 17übermittelt. transmitted.Diese Verfahrensschritte II bis IV können bereits dann beginnen, wenn die Liege These process steps II to IV may begin as early as when the sun4 4noch außerhalb des Messraums still outside the measurement space3 3bzw. außerhalb des Homogenitätsvolumens des Magnetsystems ist, und werden so oft wie nötig wiederholt, um ausreichend Messdaten während der Bewegung der Liege is or outside the homogeneity volume of the magnet system, and repeated as often as necessary to provide sufficient data during the movement of the sun4 4zu erhalten. to obtain.Die Auswertung der erhaltenen Sensorsignale S erfolgt in einem Block V. Sie kann bereits nach einem einzigen Durchlauf der Verfahrensschritte II bis IV oder erst nach einer Anzahl von Durchläufen der Verfahrensschritte II bis IV erfolgen, was mit Hilfe der beiden angedeuteten Schleifen visualisiert ist. The evaluation of the sensor signals obtained S takes place in a block V. It can be done after only a single pass of the method steps II to IV, or only after a number of passes of the process steps II to IV, which is visualized with the two indicated loops.Das Verfahren endet in einem Block VI mit dem Ausschalten (Deaktivieren) der Magnetfeldsensoren The method ends in block VI with the off (disable) the magnetic field sensors8 8th. ,

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Es sei jedoch erwähnt, dass das gruppenweise Einschalten bzw. Ausschalten der Magnetfeldsensoren It should however be noted that the groups switch on or off the magnetic field sensors8 8thauch an anderen Stellen des Verfahrens erfolgen kann oder dass auch jeder einzelne Magnetfeldsensor can also take place elsewhere in the process or that each individual magnetic field sensor8 8thunabhängig von den anderen Magnetfeldsensoren independently of the other magnetic field sensors8 8thein- bzw. ausgeschaltet werden kann. on or can be turned off.An dieser Stelle sei noch erwähnt, dass das Sensorsignal S durch geeignete Maßnahmen (z. B. Modulation oder Codierung) voneinander unterscheidbar die Messinformation der einzelnen Sensorelemente At this point it should be mentioned that the sensor signal S by suitable measures (z. B. modulation or coding) distinguishable from one another the measurement information of the individual sensor elements12 12des jeweiligen Magnetfeldsensors the respective magnetic field sensor,8 8thoder der Magnetfeldsensoren or the magnetic field sensors8 8threpräsentiert. represents.

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Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei dem vorhergehend detailliert beschriebenen Verfahren sowie bei der dargestellten MRT-Vorrichtung lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. It is finally pointed out once again that this is merely exemplary embodiments are described in detail in the above-method, as well as in the illustrated MRI apparatus which can be modified by those skilled in verschiedenster ways without departing from the scope of the invention.Die Erfindung wurde überwiegend anhand eines Einsatzes in einer medizinisch genutzten MRT-Vorrichtung erläutert. The invention has been mainly explained with reference to a use in a medical MRI apparatus used.Sie ist jedoch nicht auf derartige Einsätze beschränkt, sondern kann auch in wissenschaftlichen und/oder industriellen Einsätzen genutzt werden. It is, however, not limited to such uses but can also be used in scientific and / or industrial applications.Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein” bzw. „eine” nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. It is the sake of completeness also noted that the use of the indefinite article "a" and does not exclude "a" that the features in question can also be present more than once.Ebenso schließen die Begriffe „Vorrichtung”, „Einheit”, „Modul” oder „Element” usw. nicht aus, dass diese aus mehreren Komponenten bestehen, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können. Likewise, the terms "device", "unit" do not include "module" or "element" and so that they consist of several components, which can optionally be also distributed spatially.

Cited By (1)

Magnetic resonance imaging device e.g. magnetic resonance tomography (MRT) device used for medical diagnosing tissue and organ of human and animal, has local coil that is supplied with electrical power based on the transmitting coil

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Magnetic resonance imaging device e.g. magnetic resonance tomography (MRT) device used for medical diagnosing tissue and organ of human and animal, has local coil that is supplied with electrical power based on the transmitting coil

Magnetic resonance tomography method for excitation of planar sections using an MRT unit, taking into account non-linear gradient fields, whereby an initial overview is created and corrected and used to determine an MR sequence

Determination of the position of local antennae in a magnetic resonance system using an approximation function matched to the sensitivity profile of the antennae with their positions taken as the function maximums